Электроника-МУ
.pdfпереключатель SS подключен к источнику ЭДС с напряжением Е=4 В;
первая точка: значение Offset генератора выставляем 1 В, включить схему (тумблер в верхнем правом углу);
снять значения с амперметра и вольтметра с учетом множителей: μ – микро-, m – милли-, выключить схему (тем же тумблером);
значение Offset генератора изменять от 0 до 12 Вольт с рекомендуемым шагом (задан в таблице), снять показания приборов и занести их в таблицу 4.1.
3.Снять характеристику при напряжении на стоке Ест =12 В.
переключатель SS подключен ЭДС с Е=12 В;
значение Offset генератора меняем от 0 до 12 Вольт с рекомендуемым в таблице шагом и снимаем показания приборов.
Все измерения заносим в таблицу 4.1.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.1 |
||
UСИ, В |
Offset, В |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
8 |
|
12 |
|
4 |
U, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
U, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2. Получение стоко-затворных характеристик полевого транзистора на экране характериографа
папка:“_lab\tr_pol” имя: “tr_pol_02.ewb”
Рис.4.2
Описание схемы
Стоко-затворная характеристика:IС= f(UЗИ) | UСИ-const
Пилообразное напряжение с генератора GEN ( U = 10 В, f = 1 Гц) через ограничительный резистор подается на затвор транзистора.
В течении первых 1,75 секунд работы схемы напряжение на стоке 0 В, далее реле времени переключают последовательно 1, 2, 4, 12 В.
На горизонтальные пластины подается напряжение канала A, а на вертикальные – канала B, т.е на горизонтальные – напряжение на затворе
31
транзистора, на вертикальные – ток стока. Таким образом, можено наблюдать семейство входных характеристик транзистора на экране осциллографа.
Это источник напряжения управляемый током. Он в данном случае необходим для снятия значения тока в цепи стока без внесения погрешностей. Для него задается коэффициент трансформации Ампер в Вольты, размерность коэффициента В/А = Ом, в данном случае коэффициент = 1 Ом, т.е. при токе в цепи базы в 1мА, на ос-
циллограф будет подано напряжение в 1 мВ.
Порядок выполнения работы
1. Открыть файл со схемой рис. 4.2. Для этого в меню программы-
выбрать File \ Open, в каталоге “_lab\tr_pol” найти файл “tr_pol_02.ewb”,
выделив его, нажать “ОК”.
2. Запустить и выключить схему.
Включить тумблер в верхнем правом углу, после того как схема отработала шесть секунд модельного времени – схему отключить (тем ж тумблером). Существуют горячие клавиши: Включить {Ctrl-G}, Отключить
{Ctrl-T}.
3. Просмотр/редактирование/сохранение результатов моделирования В меню выбрать Analysis / DisplayGraph, или нажимаем на икон-
ку.
Во вкладке Oscilloscope находятся результаты полученные осциллографом в ходе процесса моделирования. Можно менять диапазон по абсцисс/ординат (вкладка BottomAxis/LeftAxis соответственно в Graph Properties), вкл/выкл сетку (ToggleGrid в выпадающем меню), надписи на осях и главную надпись ( в Graph Properties).
Полученное семейство стоко-затворных характеристик полевого транзистора с учетом масштаба по каналам А и В перерисовать в отчет.
4.3. Получение выходных характеристик полевого транзистора на экране характериографа
папка: “_lab\tr_pol” имя: “tr_pol_03.ewb”
Описание схемы
Выходная характеристика:
IС= f(UСИ) | UЗИ-const
Пилообразное
напряжение с генера- |
|
|
|
|
|
тора GEN ( U = 10 В, f |
|
Рис.4.3 |
= 1 Гц) через ограни- |
|
|
|
|
|
чительный резистор прикладывается к стоку транзистора. |
|
|
32 |
|
|
В течении первых 1,75 секунд работы схемы напряжение на затворе 0 В, далее реле времени подключают ЭДС с напряжением 1 В и 3 В.
На горизонтальные пластины подается напряжение канала A, а на вертикальные – канала B, т.е на горизонтальные – напряжение на стоке транзистора, на вертикальные – ток стока.
Источник напряжения управляемый током в данном случае необходим для снятия значения тока в цепи стока без внесения погрешностей. Для него задается коэффициент трансформации Ампер в Вольты, размерность коэффициента В/А = Ом, в данном случае коэффициент = 1 Ом, т.е. при токе в цепи базы в 1мА, на осциллограф будет подано напряжение в 1 мВ.
Порядок выполнения работы
1. Открыть файл со схемой рис.4.3
Для этого в меню программы выбрать File \ Open,, в каталоге
“_lab\tr_pol” найти файл “tr_pol_02.ewb”, выделитв его, нажать “ОК”. 2. Запустить и выключить схему.
Включить тумблер в верхнем правом углу, после того как схема отработала четыре секунды модельного времени – схему отключить (тем же тумблером). Существуют горячие клавиши: Включить {Ctrl-G}, Отключить
{Ctrl-T}.
3. Просмотр/редактирование/сохранение результатов моделирования В меню выбираем Analysis / DisplayGraph, или нажимаем на
иконку.
Во вкладке Oscilloscope находятся результаты полученные осциллографом в ходе процесса моделирования. Можно менять диапазон по абсцисс/ординат (вкладка BottomAxis/LeftAxis соответственно в Graph Properties), вкл/выкл сетку (ToggleGrid в выпадающем меню), надписи на осях и главную надпись ( в Graph Properties).
Полученное семейство выходных характеристик полевого транзистора, (ОИ) с учетом масштаба по каналам А и В перерисовать в отчет.
Обработка материалов измерений и содержание отчета
1.По данным таблицы и характериографа построить семейство стокозатворных и выходных характеристик.
2.По характеристикам определить параметры полевого транзистора:
крутизну стоко-затворной характеристики S Iст ;
|
|
|
|
Uз |
Uси |
|
|
внутреннее сопротивление переменному току Ri |
(кОм). |
||||||
Iс |
|||||||
|
|
|
2 |
|
|
||
|
U |
|
|
|
|
||
' |
|
зи |
|
|
|
||
3. Используя выражение Ic Ic 1 |
|
|
|
, |
|
|
|
U0 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
33
где I'c Ic при Uзи=0, а U0 =Uзи при Iс=0
построить стоко-затворную характеристику и сравнить с результатами пункта 1.
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
4. Используя выражение S |
|
|
|
|
|
Iс Iс' |
определить крутизну стоко- |
|
|
|
U0 |
|
|
||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
затворной характеристики при заданном токе Iс и сравнить с результатами пункта 2.
5.Отчет должен содержать:
цель работы;
схемы исследований;
таблицы и графики;
расчет параметров;
выводы.
Контрольные вопросы
1.Принцип действия и физические процессы полевого транзистора с управляющим p-n переходом.
2.Принцип управления током каналом в полевых транзисторах с изолированным затвором (МДП-транзистор).
3.Разновидности полевых транзисторов и их условные обозначения.
4.Стоко-затворные ВАХ полевых транзисторов. Какие параметры и как можно определить по этим характеристикам?
5.Выходные характеристики и параметры полевого транзистора, определенные по выходным характеристикам.
6.Почему полевой транзистор можно использовать в качесве генератора стабильного тока (ГСТ).
7.Почему полевой транзистор обладает высоким входным сопротивлением?
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Кучумов А.И. Электроника и схемотехника/ А.И. Кучумов– М.: Гелиос АРВ, 2002.
2.Лагин В.И.Электроника/ В.И. Лагин, И.С. Савельев – Ростов-на-Дону
«Феникс», 2002.
3.Горбачев Г.И. Промышленная электроника/ Г.И. Горбачев, Е.Е. Чаплыгин – М.: Энергоатомиздат, 1988.
4.Игумнов Д.В. Основы микроэлектроники/ Д.В. Игумнов, Г.В. Кокорев
–М: Высшая школа, 1991.
5.Панфилов Д.И. Практикум на Electronics Workbench/ Д.И. Панфилов Том 1,2 – М: ДОДЭКА, 1999.
34
6. |
Жеребцов И.П. Основы электроники/ |
|
|
И.П. Жеребцов– Л.: Энерго- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
атомиздат, 1989. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Приложение 1. |
Условные обозначения и размеры элементов |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Элемент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обозначение |
|||||||||||||||||||||
Резистор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Резистор переменный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Конденсатор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Катушка индуктивности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R 4-10 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор |
|
|
|
|
1. G |
2. |
|
|
|
|
|
|
G |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
1-постоянного тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2-переменного тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Электрохимические источники |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
5 |
|
6 |
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диод |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|||||||||||||
|
b |
4 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
d |
1,5 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стабилитрон
d
Транзистор биполярный
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
||||||||
|
|
D |
|
12 |
|
14 |
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
A |
|
9 |
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p-n- |
p |
|
n-p-n |
||||||||||||
Транзистор полевой |
1. |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
1- |
с каналом n-типа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2- |
с каналом p-типа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
D |
10 |
|
12 |
|
14 |
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
а |
|
5 |
|
|
6 |
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
b |
|
7 |
|
|
8 |
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение............................................................................................................. |
3 |
|
Контрольно-измерительные приборы и компоненты...................................... |
3 |
|
1. |
Исследование полупроводниковых диодов................................................. |
5 |
2. |
Исследование полупроводниковых стабилитронов ................................ |
11 |
3. |
Исследование биполярных транзисторов ................................................. |
16 |
4. |
Исследование полевых транзисторов........................................................ |
30 |
Список рекомендуемой литературы............................................................... |
34 |
36